劲性复合桩在复合地基中的应用

王 彬

（中煤天津设计工程有限责任公司，天津 300120）

邯郸市区及东部县、区，对于18 层及以下的高层建筑，一般采用复合地基的处理形式对原有地基进行承载力的提高，以此来满足上部结构的荷载要求。以往设计复合地基的桩体材料绝大部分采用素混凝土，需要先成孔，然后再浇灌混凝土材料。对于以前环保检查不严，施工不受环保限制，混凝土价格低廉，采用此种地基处理形式是经济、合理的。但是对于目前国家环保控制严格，政府要求施工单位在不好的天气停止施工，以便减少粉尘污染。对于目前这种形式，再采用传统的复合地基素砼桩处理地基就不是很好，反而采用劲性复合桩是比较合适的。劲性复合桩具有施工快、污染小、不受天气影响的优点，对于目前房地产的形式，可以使开发商能够尽快收房，尽快卖房回款，是最经济可行的。现以邯郸市某小区一18 层住宅楼地基处理采用劲性复合桩为例，对该地基处理形式作一探讨。

1 工程概况

本工程为一地下三层，地上十八层，结构标高53.80m，结构形式为钢筋砼剪力墙，基础埋深9.4m。抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组，场地类别为Ⅲ类。结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震等级三级。

复合地基桩体采用PPRC 管桩，桩径400mm, 壁厚65mm，桩长17m，桩间距2.0m，矩形布置。桩位布置见图1。单桩承载力特征值500kN，进入第6 层粉土不小于2.0m。桩基施工完后检测结果满足设计要求。

2 工程地质

工程地质构成大致分为7 层，1 层为杂填土，以下土层主要为粉土及粉质粘土交叉分布，中间局部夹杂细砂层，基地座落于第2 层粉土，承载力特征值fak=105kPa，天然地基不满足设计要求，现采用PPRC 管桩作为复合地基载体处理地基，桩进入土层H (m) 情况见表1，设计将⑥层粉土作为桩端持力层，进入深度不小于2.0m。

3 单桩承载力确定

3.1 根据岩土工程勘察报告，预制混凝土管桩设计参数见表2，计算单桩承载力：

单桩竖向极限承载力标准值：

单桩承载力特征值Ra=500kN。

3.2 试桩结果：场外2 号桩：桩长17m，单桩竖向极限承载力标准值Quk=1180kN，单桩承载力特征值Ra=590kN。

根据以上计算及试桩结果，综合考虑设计时取单桩承载力特征值Ra=500kN 计算复合地基承载力，筏板落于第②层粉土，本层土天然地基承载力特征值fak=105kPa。

3.3 复合地基计算结果

本工程中采用桩径400mm，桩长17m，桩间距2000 mm。

桩周长：μp=d×3.14=1.25m

桩面积：Ap=d2×3.14/4=0.125m2

由《建筑地基处理技术规范》和《劲性复合桩技术规程》

修正后的fa 计算：

设计取值fa=290kPa＜305.4kPa（满足承载力要求）。

4 结束语

静压PPRC 桩处理地基与CFG 桩相比，具有以下优点：（1） 低噪声、无振动、无污染，可以24 小时连续施工，缩短建设工期，创造时间效益，从而降低工程造价；（2） 施工速度很快，同时场地整洁、施工文明程度高；（3） 由于送桩器与工程桩桩头的接触面吻合较好，送桩器在送桩过程中不会左右晃动和上下跳动，因而可以送桩较深，基础开挖后的截去量少；（4） 施工中由于压桩引起的应力较小，且桩身在施工过程中不会出现拉应力，桩头一般都完好无损，复压较为容易；（5） 由于是工厂制作好的，桩的质量容易保证。

设计静压PPRC 桩时应注意以下几点：（1） 仍然具有挤土效应，对周围建筑环境及地下管线有一定的影响，要求边桩中心到相邻建筑物的间距较大；（2） 施工场地的地耐力要求较高，在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工易陷机；（3）过大的压桩力（夹持力） 易将管桩桩身夹破夹碎，或使管桩出现纵向裂缝；（4）不宜在地下障碍物或孤石较多的场地施工。

目前邯郸市场采用桩径400mm 的PPRC 桩比采用同样直径的CFG 桩，每延米单价贵25%（同样400mm 直径的桩，PPRC 桩125 元/m, CFG 桩100 元/m，以上造价包含材料及施工，CFG 桩包含渣土外运）。但是由于PPRC 桩施工有挤土效应，桩侧阻力比CFG 桩要大，经比较处理同样的复合地基承载力，采用PPRC 桩比CFG 桩桩长要节省15%，桩数量节省20%，综合比较采用PPRC 桩比采用CFG 桩处理复合地基造价大致可以节省5～10%，且采用PPRC 桩具有施工快、环保、不受大气污染停工的影响，今后将会被更广泛地采用和推广到邯郸市区及周边县区的复合地基处理中。